CN205921045U - 一种二次电池电芯 - Google Patents

Abstract

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种二次电池电芯，由第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片依次叠置并卷绕而成，第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，第二极耳为至少两个，第二极耳分别设置于所述第二集流体上，第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，通过第一弯折处且与电芯中线平行的线为第一弯折线，第一极耳到第一弯折线的距离小于电芯中线到第一弯折线之间的距离；第一极耳与第二极耳位于电芯中线的同侧。本申请的二次电池电芯，电芯内部无需再空卷一层隔膜层，从而减少了电芯的厚度，提高了二次电池能量密度。

Description

一种二次电池电芯

技术领域

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种二次电池电芯。

背景技术

目前市场上广泛应用的二次电池，都由二次电池的电芯和外壳组成。其中，电芯为活性部件，一般由正极极片、负极极片以及设置在正极极片和负极极片之间的隔膜层叠或者卷绕而成。正极片包括正极集流体及涂覆在正极集流体表面的正极活性物质；负极片包括负极集流体及涂覆在负极集流体表面的负极活性物质。

随着商业化电池的进一步发展，市场对二次电池能量密度(ED)的要求越来越高，目前传统的多极耳偏芯卷绕方式中，如图1和图2所示，极片和隔膜卷绕成扁平状的电芯，隔离膜起始端需要空绕半周，形成两层空卷的隔离膜，不但造成隔离膜的浪费，而且使得隔离膜与正极极耳、负极极耳在厚度方向上重叠，因此增加电芯的厚度从而降低电芯的能量密度。

鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本申请的首要发明目的在于提出一种二次电池电芯。

为了完成本申请的发明目的，采用的技术方案为：

本申请涉及一种二次电池电芯，所述二次电池电芯为由第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片依次叠置并卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，所述第二极耳为至少两个，所述第二极耳分别设置于所述第二集流体上，所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线；所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，通过所述第一弯折处且与所述电芯中线平行的线为第一弯折线；所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述电芯中线到所述第一弯折线之间的距离；所述第一极耳与所述第二极耳位于所述电芯中线的同侧。

优选的，所述第二极片第一次发生弯折的位点为第二弯折处，通过所述第二弯折处且与所述电芯中线平行的线为第二弯折线；所述第一弯折线与所述第二弯折线分别位于所述电芯中线的两侧。

优选的，所述第一极片的起始端为第一起始端；所述第一隔膜的起始端到所述第一极耳之间的距离为第一隔膜头部，所述第二隔膜的起始端到所述第一极耳之间的距离为第二隔膜头部；所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部沿所述扁平状电芯的长度方向平行设置；或所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部在所述扁平状电芯内部回折形成隔膜回折段，所述隔膜回折段均不与所述第一极耳和所述第二极耳重合。

优选的，所述第一极耳到所述第一弯折线的距离大于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，所述隔膜回折段位于所述第一极耳与所述第二弯折线之间。

优选的，所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，所述隔膜回折段位于所述第一极耳与所述第二极耳之间、或位于所述第二极耳与所述第二弯折线之间。

优选的，当所述隔膜回折段位于所述第一极耳或所述第二极耳与所述第二弯折线之间时，所述隔膜回折段的回折位点位于所述电芯中线周围。

优选的，所述第一起始端到所述第一极耳之间的距离为第一极片头部，所述第一极片头部与所述第一隔膜头部和所述第二隔膜头部一起回折形成回折段，所述回折段不与所述第一极耳和所述第二极耳重合。

优选的，所述回折段的回折位点位于所述电芯中线周围。

优选的，所述二次电池电芯的卷绕方向为逆时针或顺时针。

优选的，所述第一极片为正极极片，所述第一极耳为正极极耳，所述第二极片为负极极片，所述第二极耳为负极极耳；或者，所述第一极片为负极极片，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极片为正极极片，所述第二极耳为正极极耳。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请的二次电池电芯，电芯内部无需再空卷一层隔膜层，从而减少了电芯的厚度，提高了二次电池能量密度。

附图说明

图1为现有二次电芯结构示意图；

图2为现有二次电芯结构示意图；

图3a为本申请第一极片的俯视图；

图3b为本申请第一极片的仰视图；

图4a为本申请某一第二极片的俯视图；

图4b为本申请某一第二极片的仰视图；

图5a为本申请又一第二极片的俯视图；

图5b为本申请又一第二极片的仰视图；

图6为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图7为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图8为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图9为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图10为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图11为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图12为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图13为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

图14为本申请某一具体实施方式中的二次电芯结构示意图；

其中：

1-扁平状电芯；

10-第一极片；

101-第一起始端；

102-第一弯折处；

103-第一极片头部；

11-第一集流体；

20-第二极片；

201-第二起始端，

202-第二弯折处；

21-第二集流体；

30-第一隔膜；

301-第一隔膜头部；

40-第二隔膜；

401-第二隔膜头部；

50-第一极耳；

60-第二极耳；

L-电芯中线。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。文中所述“左”、“右”均以附图中的二次电池电芯的放置状态为参照。

本申请涉及一种二次电池电芯，为由第一隔膜30、第一极片10、第二隔膜40、第二极片20依次叠置并卷绕而成的扁平状电芯1，第一极片10的头部为空箔区且电连接有第一极耳50，第二极耳60为至少两个，第二极耳60分别设置于第二集流体21上，扁平状电芯1在宽度方向上的中心线为电芯中线L；第一极片10第一次发生弯折的位点为第一弯折处102，通过第一弯折处102且与电芯中线L平行的线为第一弯折线；第一极耳50到第一弯折线的距离小于电芯中线L到弯折线之间的距离；第一极耳50与第二极耳60位于电芯中线L的同侧。第一极片10的俯视图如图3a所示、仰视图如图3b所示。在本申请极片和隔膜卷绕电芯的过程中，当极片和隔膜沿逆时针或顺时针进行卷绕时，第一极耳50和第二极耳60均位于电芯中线L的同侧，第一隔膜30的起始端到第一弯折线之间的距离和第二隔膜40的起始端到第一弯折线之间的距离形成电芯的起始层，无需再空卷一层隔膜层，从而减少了电芯的厚度。而在现有技术中，如图1和图2所示，第一极耳50与隔膜起始区域分别位于不同的层上，第二极耳60与隔膜起始区域位于不同的层上，隔膜起始区域形成空卷的隔膜层，增加了电芯的厚度，影响了二次电池的能量密度。

在本申请中，第二极片20第一次发生弯折的位点为第二弯折处202，通过第二弯折处202且与电芯中线L平行的线为第二弯折线；第一弯折线与第二弯折线分别位于电芯中线L的两侧；即第二极片20并不跟随第一集流体11的空箔区进行绕卷；并且第二极耳60到第二弯折线的距离大于电芯中线L到第二弯折线之间的距离，从而使第一极耳50和第二极耳60均位于电芯中线L的同侧。

在本申请中，第二极片20包括第二集流体21以及设置于集流体两表面的第二膜片层，第二极片20的起始端为第二起始端201，第二膜片层的起始端与第二起始端201齐平。

在第二膜片层的极耳安装位点上设置与极耳大小相适应的凹槽，用于极耳的焊接；第二极片20的俯视图如图4a所示、仰视图如图4b所示；或者在极片裁切时，在极片的一侧分段裁切，在每个裁切段之间预留出未裁切第二集流体21作为极耳，然后再转接焊，其俯视图如图5a所示、仰视图如图5b所示。优选的，第二极片20上可设置有2～10个第二极耳60。

在本申请中，第一极片10的起始端为第一起始端101；第一隔膜30的起始端到第一极耳50之间的距离为第一隔膜头部301，第二隔膜40的起始端到第一极耳50之间的距离为第二隔膜头部401；第一隔膜头部301与第二隔膜头部401沿扁平状电芯1的长度方向平行设置；或第一隔膜头部301与第二隔膜头部401在扁平状电芯1内部回折形成隔膜回折段。

具体的，第一隔膜头部301与第二隔膜头部401可沿扁平状电芯1的长度方向平行设置，第一隔膜头部301与第二隔膜头部401可尽量靠近第二弯折线，如图6和图7所示，这种设计方式虽然浪费了部分隔膜，但更便于电芯的卷绕，并且也不会增加电芯的厚度，还可使得电芯厚度分布更匀称。第一隔膜头部301与第二隔膜头部401也可尽量靠近第一极耳50，只要满足隔膜起始端到第一弯折线的长度大于第一起始端101到到第一弯折线的长度，使隔膜将第一极片10完全隔离即可，如图8和图9所示，这种设计方式完全避免了隔膜的浪费，从而可节约成本。

或者，第一隔膜头部301与第二隔膜头部401还可沿扁平状电芯1的长度方向发生回折形成隔膜回折段，回折的方向可与电芯卷绕方向相同或不同，隔膜回折段均不与第一极耳50和第二极耳60重合，以避免隔膜回折段与极耳之间形成厚度形成叠加。

第一极耳50到第一弯折线的距离可大于第二极耳60到第一弯折线的距离，即第一极耳50位于第二极耳60右侧；隔膜回折段位于第一极耳50与第二弯折线之间，如图10所示。优选的，隔膜回折段的回折位点位于电芯中线L周围，便于电芯进行卷绕。

第一极耳50到第一弯折线的距离还可小于第二极耳60到第一弯折线的距离，即第一极耳50位于第二极耳60左侧，隔膜回折段位于可位于第一极耳50与第二极耳60之间，如图11所示。

当第一极耳50到第一弯折线的距离小于第二极耳60到第一弯折线的距离时，隔膜回折段还可位于第二极耳60与第二弯折线之间，如图12所示。优选的，隔膜回折段的回折位点位于电芯中线L周围，便于电芯进行卷绕。

再者，第一起始端101到第一极耳50之间的距离为第一极片头部103，第一极片头部103与第一隔膜头部301和第二隔膜头部401一起回折形成回折段，回折的方向可与电芯卷绕方向相同或不同，回折段不与第一极耳50和第二极耳60重合，以避免回折段与极耳之间形成厚度形成叠加。回折段位于第二极耳60或第一极耳50与第二弯折线之间，如图13、图14所示；优选的，回折段的回折位点位于电芯中线L周围，便于电芯进行卷绕。

在以上具体实施方式中，二次电池电芯的卷绕方向为逆时针或顺时针。

在以上具体实施方式中，第一极片10为正极极片，第一极耳50为正极极耳，第二极片20为负极极片，第二极耳60为负极极耳；或者，第一极片10为负极极片，第一极耳50为负极极耳，第二极片20为正极极片，第二极耳60为正极极耳。根据设计的需要，第一隔膜30可以和第二隔膜40合为一条隔膜。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种二次电池电芯，所述二次电池电芯为由第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片依次叠置并卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，所述第二极耳为至少两个，所述第二极耳分别设置于所述第二极片上，其特征在于，

所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线；所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，通过所述第一弯折处且与所述电芯中线平行的线为第一弯折线；所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述电芯中线到所述第一弯折线之间的距离；所述第一极耳与所述第二极耳位于所述电芯中线的同侧。

2.根据权利要求1所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第二极片第一次发生弯折的位点为第二弯折处，通过所述第二弯折处且与所述电芯中线平行的线为第二弯折线；所述第一弯折线与所述第二弯折线分别位于所述电芯中线的两侧。

3.根据权利要求1所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第一极片的起始端为第一起始端；所述第一隔膜的起始端到所述第一极耳之间的距离为第一隔膜头部，所述第二隔膜的起始端到所述第一极耳之间的距离为第二隔膜头部；所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部沿所述扁平状电芯的长度方向平行设置；或所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部在所述扁平状电芯内部回折形成隔膜回折段，所述隔膜回折段均不与所述第一极耳和所述第二极耳重合。

4.根据权利要求2所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第一极耳到所述第一弯折线的距离大于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，所述隔膜回折段位于所述第一极耳与所述第二弯折线之间。

5.根据权利要求2所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，所述隔膜回折段位于所述第一极耳与所述第二极耳之间、或位于所述第二极耳与所述第二弯折线之间。

6.根据权利要求4或5所述的二次电池电芯，其特征在于，当所述隔膜回折段位于所述第一极耳或所述第二极耳与所述第二弯折线之间时，所述隔膜回折段的回折位点位于所述电芯中线周围。

7.根据权利要求3所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第一起始端到所述第一极耳之间的距离为第一极片头部，所述第一极片头部与所述第一隔膜头部和所述第二隔膜头部一起回折形成回折段，所述回折段不与所述第一极耳和所述第二极耳重合。

8.根据权利要求7所述的二次电池电芯，其特征在于，所述回折段的回折位点位于所述电芯中线周围。

9.根据权利要求1所述的二次电池电芯，其特征在于，所述二次电池电芯的卷绕方向为逆时针或顺时针。

10.根据权利要求1所述的二次电池电芯，其特征在于，所述第一极片为正极极片，所述第一极耳为正极极耳，所述第二极片为负极极片，所述第二极耳为负极极耳；或者，所述第一极片为负极极片，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极片为正极极片，所述第二极耳为正极极耳。